5. Rendimiento de la reacción

Cerilla
Imagen 19. Sebastian Ritter. Creative commons

 

En general, cuando se produce una reacción química se obtienen menores cantidades de producto de las que cabria esperar teóricamente por la estequiometría de la reacción. 

Los motivos son diversos, como pueden ser:

 
- La reacción se produce en condiciones inadecuadas.

 
- Se pierde algo de la sustancia al manipularla.

 
- Existen reacciones alternativas o secundarias que dan lugar a productos no deseados.

 

Además, hay muchos casos en los que la conversión de reactivos en productos no es total por razones energéticas, independientemente de que se den las circunstancias anteriores. 

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Se define el rendimiento de una reacción química como:


Cloro
Imagen 20. Benjah-bmm27, dominio público

Ahora vas a tener en cuenta el rendimiento en una reacción concreta.

Un método usado para reducir emisiones de cloruro de hidrógeno, que fue utilizado para obtener cloro antes de los procesos electrolíticos, es la oxidación directa del HCl con el oxígeno, con el empleo de un catalizador y a alta temperatura.

La ecuación química ajustada del proceso es:

4 HCl + O2 → 2 Cl2 + 2 H2O

Partiendo de 27 g de HCl y con suficiente dioxígeno, ¿cuál es la masa de Cl2 que obtendrás si el rendimiento de la reacción es del 36 % ? Masas atómicas relativas: H = 1 ; O = 16 ; Cl = 35,5.

La secuencia de operaciones incluirá un factor que tenga en cuenta el rendimiento de la reacción:

 

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Fritz Haber
Imagen 21. Unknown,
Creative commons
El amoniaco se obtiene mediante el proceso de Haber-Bosch, por reacción entre el nitrógeno y el hidrógeno. Calcula la masa de amoniaco que se obtiene a partir de una mezcla de 140 g de dinitrógeno y 26 g de dihidrógeno, sabiendo que el rendimiento de la reacción, en las condiciones que se produce, es del 25 %.
Masas atómicas relativas: H = 1; N = 14

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fermentación - uva
Imagen 22. Agne27. Creative commons
La glucosa de la uva (C6H12O6) fermenta por la acción de una levadura y se transforma en alcohol (etanol, C2H6O) y en dióxido de carbono, transformando el mosto en vino. Si la reacción que se produce tiene un rendimiento del 95%, ¿cuál es la masa de alcohol que se obtiene a partir de 1,5 kg de glucosa?

Masas atómicas relativas: C = 12 ; O = 16 ; H = 1